1.直流电机中等
某直流电机的 k = 0.12 V·s/rad,由 48 V 供电。忽略空载时的所有损耗,求它的空载转速 n0,单位为 rpm。
V = 48 Vk = 0.12 V·s/rad
n0 = rpm
2.直流电机困难
某直流斩波器从 220 V 直流母线给电机(k = 0.25 V·s/rad,Ra = 0.8 Ω)供电。平均电枢电压为 D·220 V。求使电机在 0.5 N·m 负载下以 400 rpm 运转的占空比 D。
Vdc = 220 Vk = 0.25 V·s/radRa = 0.8 ΩT = 0.5 N·mn = 400 rpm
D = %
3.齿轮与齿轮系中等
一个 120 mm 的带轮以 1500 rpm 通过皮带驱动一个 300 mm 的带轮,打滑率为 3 %。求从动轮的转速 n2。
n1 = 1500 rpmd1 = 120 mmd2 = 300 mms = 3 %
n2 = rpm
4.齿轮与齿轮系困难
在一个复合轮系中,输入轴上的齿轮 A(45 齿)以 960 rpm 转动,驱动齿轮 B(60 齿)。齿轮 C(12 齿)与 B 固定在同一根轴上,驱动输出轴上的齿轮 D(16 齿)。求输出转速 nout。
nin = 960 rpmA = 45B = 60C = 12D = 16
nout = rpm
5.数据采集与采样中等
一台记录仪用 10 位 ADC 对 4 个通道各以 1 kHz 采样。每个采样点以整数个字节存储。求 5 min 记录所需的内存 M,单位 MB(1 MB = 10⁶ 字节)。
n = 4fs = 1 kHzN = 10t = 5 min
M = MB
6.数据采集与采样困难
一个 4 通道的多路复用器为一个 ADC 供给信号。每次转换需要 5 µs,每次切换通道后输入还需要 2 µs 建立。各通道不间断地依次扫描。求每个通道的采样率 fs,单位 kHz。
n = 4tc = 5 µstset = 2 µs
fs = kHz
7.惠斯通电桥与应变片中等
某电桥的四个臂均为 120 Ω,Vs = 5 V。传感器 R₂ 增大了 ΔR = 1.2 Ω。用小变化近似求输出 Vab,单位为 mV。
Vs = 5 VR = 120 ΩΔR = 1.2 Ω
Vab = mV
8.惠斯通电桥与应变片困难
某 1/4 桥有一个工作应变片(GF = 2),激励电压为 3 V。受载时输出读数为 1.2 mV。求应变 ε,单位为 µε。
Vs = 3 VGF = 2Vo = 1.2 mV
ε = µε
9.稳态误差与 PID 控制中等
斜坡 r(t) = 3t 加到 G(s) = 4/(s(s + 1)(s + 4)) 的单位负反馈回路上。求稳态误差 ess。
G(s) = 4/(s(s + 1)(s + 4))r(t) = 3t
ess =
10.稳态误差与 PID 控制困难
PI 控制器 C(s) = Kp + Ki/s 在单位负反馈回路中控制对象 G(s) = 10/(s + 1)。闭环必须满足 ωₙ = 2 rad/s 和 ζ = 0.8。求比例增益 Kp。
G(s) = 10/(s + 1)ωₙ = 2 rad/sζ = 0.8
Kp =
11.阶跃响应中等
某系统的传递函数为 G(s) = 92/(s² + 9s + 46),输入为单位阶跃。 用 ts ≈ 4/(ζωₙ),求阶跃响应的 2 % 调节时间 ts。
G(s) = 92/(s² + 9s + 46)
ts = s
12.阶跃响应困难
一个没有零点的二阶系统,其阶跃响应必须有 10 % 的超调量。求阻尼比 ζ。
%OS = 10 %
ζ =